ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Υλικό, Λογισμικό και Εφαρμογές

Παρουσίαση με θέμα: "ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Υλικό, Λογισμικό και Εφαρμογές"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Υλικό, Λογισμικό και Εφαρμογές
Κεφάλαιο 1-Το υλικό

2 Τα φυσικά μέρη που μπορούμε να δούμε και να αγγίξουμε
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Υλικό, Λογισμικό και Εφαρμογές Κεφάλαιο 1-Το υλικό Τα φυσικά μέρη που μπορούμε να δούμε και να αγγίξουμε Τι ονομάζουμε υλικό του ΗΥ; Πώς ονομάζεται στα αγγλικά; (ΦΕ1-ασκ1)

3 Κάνει υπολογισμούς. Όλες οι ενέργειες ανάγονται σε…πράξεις!
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Υλικό, Λογισμικό και Εφαρμογές Κεφάλαιο 1-Το υλικό 1.1-Το υπολογιστικό σύστημα Κάνει υπολογισμούς. Όλες οι ενέργειες ανάγονται σε…πράξεις! Γιατί ονομάζεται υπολογιστικό; Ποιο ήταν το 1ο υπολογιστικό σύστημα; (ΦΕ1-ασκ2)

4 Κατηγορίες υπολογιστικών συστημάτων
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Υλικό, Λογισμικό και Εφαρμογές Κεφάλαιο 1-Το υλικό 1.1-Το υπολογιστικό σύστημα Κατηγορίες υπολογιστικών συστημάτων με βάση το μέγεθος, τις δυνατότητες και τη χρήση τους υπερυπολογιστές/supercomputers (ερευνητικά εργαστήρια) τα μεγάλα συστήματα/mainframes (μεγάλοι οργανισμοί, τράπεζες και εταιρείες) τους προσωπικούς υπολογιστές/personal computers(PC) που συμπεριλαμβάνουν και τους φορητούς υπολογιστές (laptops, netbooks, ultrabooks) τα έξυπνα τηλέφωνα (smartphones) και τις ταμπλέτες (tablets) τις έξυπνες συσκευές (π.χ. SMART τηλεοράσεις και ρολόγια) αλλά και τις συσκευές που ενσωματώνουν «ευφυΐα» (προγραμματιζόμενες ηλεκτρικές συσκευές, αυτοκίνητα) (ΦΕ1-ασκ3)

5 ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Υλικό, Λογισμικό και Εφαρμογές Κεφάλαιο 1-Το υλικό
1.1-Το υπολογιστικό σύστημα Τι προσπαθεί να εξασφαλίσει η αρχιτεκτονική κτιρίων; Το σύνολο κανόνων που περιγράφει ένα υπολογιστικό σύστημα καθορίζοντας τα μέρη και τη μεταξύ τους σχέση Τι περιλαμβάνει η αρχιτεκτονική ΗΥ; Αν και οι ΗΥ έχουν υποστεί τεράστια εξέλιξη στο πέρασμα του χρόνου, ακόμα και σήμερα σχεδιάζονται με τις βασικές αρχές που εισήγαγε ο Τζον φον Νόιμαν το 1945!!!

6 Περιφερειακές συσκευές (εξασφαλίζουν είσοδο και έξοδο)
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Υλικό, Λογισμικό και Εφαρμογές Κεφάλαιο 1-Το υλικό 1.1-Το υπολογιστικό σύστημα Δομή ενός ΗΥ Περιφερειακές συσκευές (εξασφαλίζουν είσοδο και έξοδο) Κεντρική μονάδα

7 Κεντρική Μονάδα ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Υλικό, Λογισμικό και Εφαρμογές
Κεφάλαιο 1-Το υλικό 1.1-Το υπολογιστικό σύστημα Κεντρική Μονάδα Μητρική κάρτα Κύρια μνήμη Κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU) τροφοδοτικό Κάρτες επέκτασης Περιφερειακή μνήμη

8 Περιφερειακές συσκευές εισόδου
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Υλικό, Λογισμικό και Εφαρμογές Κεφάλαιο 1-Το υλικό 1.1-Το υπολογιστικό σύστημα Περιφερειακές συσκευές εισόδου Ποντίκι Πληκτρολόγιο Οθόνη αφής μικρόφωνο Σαρωτής Κάμερα

9 Περιφερειακές συσκευές εξόδου
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Υλικό, Λογισμικό και Εφαρμογές Κεφάλαιο 1-Το υλικό 1.1-Το υπολογιστικό σύστημα Περιφερειακές συσκευές εξόδου Ακουστικά Οθόνη Εκτυπωτής Ηχεία (ΦΕ1-ασκ4)

10 Μητρική κάρτα (motherboard)
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Υλικό, Λογισμικό και Εφαρμογές Κεφάλαιο 1-Το υλικό 1.1-Το υπολογιστικό σύστημα Μητρική κάρτα (motherboard) Μελετήστε την … ανατομία ενός ΗΥ (ΦΕ1-ασκ5 & ασκ6)

11 Ο επεξεργαστής περιλαμβάνει:
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Υλικό, Λογισμικό και Εφαρμογές Κεφάλαιο 1-Το υλικό 1.2-Κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU) Ο επεξεργαστής περιλαμβάνει: Αριθμητική και Λογική Μονάδα: εκτελεί γρήγορα αριθμητικές (πρόσθεση, αφαίρεση, πολλαπλασιασμός, διαίρεση) και λογικές πράξεις (σύγκριση, σύζευξη, διάζευξη, άρνηση, …) Μονάδα Ελέγχου: συγχρονίζει και ελέγχει τη λειτουργία του ΗΥ και την επικοινωνία του κεντρικού και του περιφερειακού μέρους Καταχωρητές: μικρά κύτταρα μνήμης για την προσωρινή αποθήκευση δεδομένων (ΦΕ2-ασκ1)

12 Χαρακτηριστικά ενός επεξεργαστή:
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Υλικό, Λογισμικό και Εφαρμογές Κεφάλαιο 1-Το υλικό 1.2-Κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU) Χαρακτηριστικά ενός επεξεργαστή: Συχνότητα ρολογιού: ο επεξεργαστής περιέχει ένα εσωτερικό ρολόι που παράγει παλμούς σε τακτές χρονικές στιγμές, ώστε να ρυθμίζει την εκτέλεση των εντολών αλλά και τον συγχρονισμό με τα υπόλοιπα μέρη του υπολογιστή (μετριέται σε Hertz) Αρχιτεκτονική συνόλου εντολών: περιλαμβάνει τις εντολές και τους τύπους δεδομένων που υποστηρίζονται από τον επεξεργαστή Μέγεθος λέξης: Λέξη ονομάζουμε τη φυσική μονάδα δεδομένων που χρησιμοποιείται από μία συγκεκριμένη σχεδίαση επεξεργαστή. Μια λέξη αποτελείται από ένα συγκεκριμένο πλήθος ψηφίων 0 και 1 (bit) το οποίο δηλώνει το μέγεθός της. (π.χ. 32 ή 64 bits) (ΦΕ2-ασκ2 & ασκ3)

13 Λειτουργία επεξεργαστή:
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Υλικό, Λογισμικό και Εφαρμογές Κεφάλαιο 1-Το υλικό 1.2-Κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU) Λειτουργία επεξεργαστή: Μεταφορά εντολής: η εντολή που πρέπει να εκτελεστεί μεταφέρεται από την κύρια μνήμη Αποκωδικοποίηση: ένα τμήμα της εντολής δηλώνει την πράξη που πρέπει να εκτελεστεί ενώ το υπόλοιπο περιέχει τα ορίσματα της πράξης Εκτέλεση: εκτελείται η επιθυμητή λειτουργία Αποθήκευση: το αποτέλεσμα της εκτέλεσης αποθηκεύεται ή σε κάποιον καταχωρητή ή στην κύρια μνήμη Τα παραπάνω βήματα εκτελούνται συνεχώς μέχρι να εκτελεστεί και η τελευταία εντολή του προγράμματος.

14 Να είναι μεγάλης χωρητικότητας και ταχείας προσπέλασης
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Υλικό, Λογισμικό και Εφαρμογές Κεφάλαιο 1-Το υλικό 1.3-Μνήμη Είναι τα μέσα στα οποία αποθηκεύονται δεδομένα σε προσωρινή ή μόνιμη βάση Τι ονομάζουμε μνήμη σε έναν ΗΥ; Να είναι μεγάλης χωρητικότητας και ταχείας προσπέλασης Τι απαιτήσεις έχουμε από μια μνήμη; Η ζωή όμως είναι γεμάτη συμβιβασμούς...οπότε καταλήξαμε σε μια ιεραρχία της μνήμης!

15 Στο πλήθος των δυαδικών ψηφίων που μπορούν να αποθηκευτούν σε αυτή.
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Υλικό, Λογισμικό και Εφαρμογές Κεφάλαιο 1-Το υλικό 1.3-Μνήμη Κύρια ή κεντρική μνήμη Η μνήμη περιλαμβάνει ένα σύνολο από κελιά (cells). Κάθε κελί έχει διεύθυνση περιεχόμενο Στο πλήθος των δυαδικών ψηφίων που μπορούν να αποθηκευτούν σε αυτή. Σε τι αναφέρεται η χωρητικότητα μνήμης; (ΦΕ3)

16 Χαρακτηριστικά της RAM:
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Υλικό, Λογισμικό και Εφαρμογές Κεφάλαιο 1-Το υλικό 1.3-Μνήμη Χαρακτηριστικά της RAM: Χρόνος προσπέλασης είναι ο χρόνος που μεσολαβεί ανάμεσα στο αίτημα για ανάγνωση ενός κελιού μέχρι την παραλαβή του περιεχομένου του Χρόνος κύκλου ο ελάχιστος χρόνος που πρέπει να μεσολαβήσει ανάμεσα σε δύο αιτήματα ανάγνωσης Εύρος ζώνης η μέγιστη ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων από ή προς τη μνήμη (MB/s) Υλικό (εκπαιδευτική τηλεόραση)

17 Γενιές ΗΥ: ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Υλικό, Λογισμικό και Εφαρμογές
Κεφάλαιο 1-Το υλικό 1.4-Τεχνολογικές εξελίξεις στο υλικό των υπολογιστών Η ανάγκη για γρήγορους υπολογισμούς είναι σύγχρονο φαινόμενο; Γενιές ΗΥ: Γενιά Τεχνολογία 1η( ) Λυχνία κενού 2η( ) Κρυσταλλοτρίοδος(transistor) 3η( ) Ολοκληρωμένο κύκλωμα (chip) 4η(1980-…) Ολοκληρωμένα κυκλώματα πολύ μεγάλης κλίμακας ολοκλήρωση Τι συμβαίνει στο μέγεθος, στην ταχύτητα και στο κόστος των ΗΥ; Πάνω σε ποιο ημιαγώγιμο υλικό αναπτύσσονται τα ολοκληρωμένα κυκλώματα; Πυρίτιο

18 Σύγχρονη και μελλοντική τεχνολογία:
ΕΝΟΤΗΤΑ 1 – Υλικό, Λογισμικό και Εφαρμογές Κεφάλαιο 1-Το υλικό 1.4-Τεχνολογικές εξελίξεις στο υλικό των υπολογιστών Σύγχρονη και μελλοντική τεχνολογία: Πολυπύρηνος υπολογιστής Netbook Κβαντικός υπολογιστής PAD SSD σκληροί δίσκοι OLED οθόνη Εικονική και επαυξημένη πραγματικότητα tablets Laptop 3D εκτυπωτής Αυτόνομο όχημα (ΦΕ4)